A medida que las compañías de E&P se movían hacia aguas más
profundas, se encontraron con obstáculos geológicos y ambientales nunca
antes vistos. Otros problemas operativos con los que se enfrentaron no
eran nuevos, pero eran más complicados de resolver debido a las
profundidades del agua y las condiciones submarinas. Algunos todavía los
afligen. Ver más sobre perforación en aguas profundas
Las corrientes marinas remolinos
Una corriente de agua en el sentido de las agujas del reloj, desde el Mar Caribe hasta el Golfo de México entre Cuba y Yucatán, crea un flujo conocido por los científicos oceánicos y meteorólogos como la Corriente de Bucle. El panel 1 de la figura 1-1 muestra tres etapas de la corriente de bucle a medida que se extiende hacia el Golfo. El movimiento de esta corriente es más o menos aleatorio, tanto en el tiempo como en la medida en que penetra en el Golfo. En su salida del Golfo, cambia su nombre a la Corriente de Florida, un afluente de la Corriente del Golfo.
Fig. 1-1. La corriente de bucle y las corrientes de Foucault en el Golfo de México
Al igual que en el panel 2, las corrientes de Foucault derivan de la Corriente de bucle y se dirigen hacia el oeste como una enorme columna de agua caliente, girando en sentido horario. En el panel 3, la corriente de Foucault más grande crea remolinos de agua fría más pequeños, girando en sentido contrario a las agujas del reloj. Finalmente, tanto los remolinos de agua fría como caliente se mueven hacia el oeste hacia aguas poco profundas (panel 4) y se disipan.
La velocidad de la corriente como los giros de Foucault puede ser de 2 a 4 nudos. A medida que los remolinos pasan por una operación de perforación o producción de petróleo y gas, someten las instalaciones a tensiones y vibraciones inusuales. Además, dependiendo de la posición de la plataforma y del remolino, la corriente puede aumentar en una dirección y luego tal vez cambiar a lo contrario algún tiempo después.
Las corrientes de remolinos giran lentamente hacia el oeste en el Golfo en aproximadamente un nudo. Sus diámetros varían. Como resultado, una plataforma o una operación de perforación puede ver los efectos de una corriente de Foucault durante un día y la siguiente por una semana o un mes.
Durante un episodio de corrientes de Foucault, el elevador de perforación de un semisumergible o una embarcación de perforación puede doblarse o inclinarse desde la corriente hasta tal punto que el barco deba cambiar de posición para mantenerse conectado. En algunos casos, la distorsión puede ser tan exagerada que la tubería de perforación se frote contra la tubería vertical de perforación, una situación que garantiza el cierre de las operaciones antes de que se produzcan fallas. En una operación de producción, un remolino puede hacer que un elevador vibre, provocando preocupaciones sobre la fatiga del metal y el fallo final. Algunos dispositivos mecánicos pueden desviar el efecto de vibración de las corrientes en las bandas, pero agregar al arrastre.
La naturaleza aleatoria de las corrientes de Foucault molesta a la industria y pide soluciones mecánicas para mitigar sus efectos. Ningún método conocido para prevenir las corrientes de Foucault en sí mismo está en el horizonte o incluso es probable. La gente de E&P simplemente aprende a vivir con ellos.
Peligros poco profundos
De vez en cuando, los perforadores se meten en sitios de perforación que tienen problemas geológicos especiales a profundidades de menos de 1,000 o 2,000 pies debajo del fondo marino; las fallas excesivas hacen que la perforación y el control de pozos sean más difíciles; capas delgadas de gas pueden interrumpir lo que debería ser fácil de perforar.
El procesamiento especial de datos sísmicos ayuda a identificar la presencia de estos peligros, y cuando se encuentran, la solución a menudo consiste en perforar el pozo en una ubicación de compensación y perforar direccionalmente el pozo que los rodea hasta la ubicación del hoyo inferior objetivo. La eliminación de los retrasos que estos peligros poco profundos a veces causan generalmente compensa el costo adicional del pozo perforado direccionalmente.
Flujos de aguas poco profundas
Otra peculiaridad geológica que prevalece en el Golfo de México ocurre cuando las capas de arena en los primeros 2,500 pies se presionaron ligeramente en exceso durante su deposición original. A medida que la broca penetra en estas capas, el agua contenida quiere fluir hacia el pozo. Aumentar el peso del lodo de perforación es el antídoto normal para evitar las entradas, pero a menudo las rocas y arenas en estas profundidades son geológicamente muy jóvenes y, por lo tanto, tienen poca fuerza. El peso adicional del lodo puede fracturar otras capas cerca de los flujos de aguas poco profundas, causando la pérdida de lodo de perforación y otros problemas de control de pozos. La situación requiere un ajuste cuidadoso del revestidor a las profundidades seleccionadas para aislar las arenas problemáticas, una solución costosa y que requiere mucho tiempo, pero un procedimiento necesario para que el pozo alcance la profundidad deseada.
Complejidad del yacimiento
Muchos yacimientos en aguas profundas tienen mucho más complejidad dentro de ellos mismos: más fallas, sedimentos menos homogéneos y menos continuidad. Eso da como resultado un mayor número de reservorios más pequeños, lo que hace que el desarrollo del campo sea más difícil y costoso. El uso de pozos múltiples o de pozos multilaterales y la tecnología de pozos inteligentes en estos casos puede reducir la cantidad de pozos y el costo total.
Muchos yacimientos de aguas profundas también son muy jóvenes en edad geológica. A medida que se producen, la presión del yacimiento disminuye y las arenas pueden compactarse debido al peso de la roca que las recubre. El resultado puede ser una reducción desalentadora de la porosidad y la permeabilidad y la productividad del pozo, así como la recuperación definitiva. Este fenómeno puede incluso causar hundimientos en el fondo del océano, amenazando la integridad y seguridad de una plataforma. Los ingenieros prestan especial atención a posibles hundimientos en la fase de diseño de plataformas fijas y flotantes que se encuentran sobre o cerca de estos reservorios.
Rendimiento del yacimiento
En algunos yacimientos, incluso tan profundos como están, la presión es tan baja que se requiere la instalación de equipos de levantamiento artificial desde el inicio de la producción, como en el campo Perdido de Shell en aproximadamente 8,500 pies de agua.
En otras instalaciones, el gas se bombea por el espacio anular entre el tubo de producción y el revestidor y se inyecta en el tubo de producción en puertos predeterminados. El gas reduce la densidad del fluido que se mueve hacia arriba. Eso reduce la presión necesaria para empujar el petróleo a la superficie y facilita el flujo desde el depósito y permite una vida más larga y una mayor recuperación final.
Problemas de presion de gas
Las temperaturas del agua en el fondo marino de aguas profundas suelen ser inferiores a 40 ° F, a veces tan bajas como 32 ° F. Para los pozos con altas proporciones de agua y gas natural, la formación de hidratos de gas, una forma cristalina de metano con el comportamiento de aguanieve, puede bloquear los pozos y las líneas de flujo. Si el equipo está diseñado para ello, la inyección de sustancias químicas como el metanol puede revertir estos hidratos a su forma gaseosa.
Perforar y completar pozos en aguas profundas continuamente enfrenta nuevos problemas y desafíos. Todos deben tratarse en tiempo real, y todos conducen a un aprendizaje incremental en preparación para el próximo pozo.
Traducido desde https://oilfieldteam.com/en/a/learning/Special-Problems-in-the-Deepwater
